Wzbogacenie doświadczeń wirtualnej rzeczywistości o zmysł dotyku
Rzeczywistość wirtualna (VR), choć najczęściej kojarzona z grami i metawersum, z pewnością już niedługo będzie miała duży wpływ na wiele sektorów. Na przykład chirurdzy mogą używać narzędzi VR do ćwiczeń przed wykonaniem skomplikowanych zabiegów – a nawet za ich pomocą przeprowadzać operacje na odległość. Technologia VR może pomóc ludziom w walce z fobiami i wspierać osoby niepełnosprawne. Z kolei innowatorzy wykorzystują rozwiązania VR do projektowania produktów o potencjalnie przełomowym znaczeniu, zaś inżynierowie mogą za ich pomocą testować bezpieczeństwo tychże produktów. Jednak aby technologia VR osiągnęła swój pełny potencjał, nie wystarczy, że jest doświadczeniem wizualnym – musi być doświadczeniem immersyjnym. Oznacza to uwzględnienie wszystkich zmysłów, także dotyku. „Możliwość naśladowania cech naturalnego dotykowego sprzężenie zwrotnego znacznie zwiększyłaby jakość immersyjnych doświadczeń rzeczywistości wirtualnej dostępnych lokalnie lub zdalnie”, mówi Thierry Keller, neuroinżynier pracujący dla Tecnalia Research & Innovation. Korzystając ze wsparcia finansowanego przez UE projektu TACTILITY, firma Tecnalia pomaga rozwijać nową technologię, która ma szansę uzupełnić doświadczenia VR o zmysł dotyku.
Poczuć dotyk
Projekt koncentruje się wokół dwóch innowacyjnych rozwiązań, jakimi są elektroniczna skóra, którą pokrywa się protezę ręki, oraz rękawica, która może zapewniać użytkownikowi dotykowe informacje zwrotne. „Naszym ostatecznym celem jest stworzenie rozwiązania, które będzie w stanie nie tylko poruszać się jak ręka, ale – co ważniejsze – również czuć jak ręka”, wyjaśnia Keller. Dzięki zastosowaniu układu elektrod rękawica opracowana w projekcie TACTILITY powinna umożliwić stymulację elektryczną dla zamkniętej pętli oddziaływań dotykowych w środowiskach wirtualnych. „Chcemy, aby użytkownik nie tylko mógł nacisnąć wirtualny przycisk, ale żeby odczuł, że naciska ten przycisk”, dodaje Keller. „Jeśli użytkownik chciałby pogłaskać wirtualnego kota, chcemy, aby nie tylko widział czynność głaskania, ale także faktycznie poczuł sierść kota”.
Do bólu realne wyzwania
Oczywiście dojście do tego punktu to długi i żmudny proces, obfitujący w wiele niespodziewanych wyzwań, przed którymi stanęli badacze. Jednym z nich było zaprojektowanie rękawicy, która dostosowuje się do różnych rozmiarów dłoni i palców. „Aby elektrody mogły poprawnie działać, muszą mieć kontakt ze skórą we wszystkich punktach dłoni”, zauważa Keller. „Oznacza to, że posiadanie odpowiednio dopasowanej rękawicy jest warunkiem absolutnie niezbędnym”. Uczeni szybko odkryli również znaczenie kalibracji różnych elektrod dotykowych wykorzystanych w tym rozwiązaniu. „Dobra regulacja układu 30–60 elektrod jest kluczowa dla precyzyjnego doświadczenia dotykowego”, zauważa Keller. „W rezultacie wiele zainwestowaliśmy w opracowanie procedur, które pozwalają na prawidłową kalibrację rękawicy w mniej niż trzy minuty”.
Zaskakująco prawdziwe doświadczenie
Po wykonaniu wielu wersji, projektów i testów zespół projektu mógł w końcu ogłosić sukces z powodu poczynionych postępów w dziedzinie wirtualnych wrażeń dotykowych. Udało im się na przykład sprawić, że rękawica TACTILITY jest w stanie wyczuć, czy dana powierzchnia jest miękka czy szorstka. „W jednej z przeprowadzonych demonstracji nasze rozwiązanie dało użytkownikowi bliskie rzeczywistości doświadczenie odczuwania zimnego deszczu padającego na jego dłonie”, opowiada Keller. Rękawica może również wywołać w użytkowniku wrażenie, że powinien delikatnie lub mocniej nacisnąć wirtualny przycisk. „Informacja zwrotna dotycząca siły nacisku wirtualnego przycisku lub sprężyny jawi się jako bardzo naturalne i zaskakujące doświadczenie”, dodaje na koniec Keller. „Takie nowe doświadczenia otwierają drzwi do wielu innowacyjnych aplikacji VR w wielu różnych obszarach zastosowań”.
Słowa kluczowe
TACTILITY, dotykowe sprzężenie zwrotne, dotykowe informacje zwrotne, rzeczywistość wirtualna, VR, technologia, gry, metawersum, elektroniczna skóra
